#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/kdev_t.h>
#include <linux/uaccess.h>

#define CMD_TEST0 _IO('L', 0)
#define CMD_TEST1 _IOW('L', 1, int)
#define CMD_TEST2 _IOR('L', 2, int)
#define CMD_TESTB4 _IOWR('A', 3, int)
#define CMD_TESTB5 _IOW('A', 4, int)

struct args{
	int a;
	int b;
	int c;
};


struct device_test
{

    dev_t dev_num;         // 设备号
    int major;             // 主设备号
    int minor;             // 次设备号
    struct cdev cdev_test; // cdev
    struct class *class;   // 类
    struct device *device; // 设备
    char kbuf[32];
};
static struct device_test dev1;

static long cdev_test_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
    struct args test;  
    int val;//定义int类型向应用空间传递的变量val
    int len =0; 
    if(_IOC_TYPE(cmd) != 'A')
    {
        printk("this is A type error  cmd\n");
        return -1;
    }


    switch (cmd)
    {

    case CMD_TEST0:
        printk("this is CMD_TEST0\n");
        break;

    case CMD_TEST1: // 写
         if(_IOC_DIR(cmd) != _IOC_WRITE){
            printk("this is CMD_TEST1 dir error\n");
            return -2;
         }

        printk("this is CMD_TEST1\n");
        printk("arg is %ld\n", arg); // 打印应用空间传递来的arg参数
        break;

    case CMD_TEST2: // 读
        val = 1;    // 将要传递的变量val赋值为1
        printk("this is CMD_TEST2\n");
        if (copy_to_user((int *)arg, &val, sizeof(val)) != 0)
        { // 通过copy_to_user向用户空间传递数据
            printk("copy_to_user error \n");
        }
        break;

    case CMD_TESTB4:
        printk("this is CMD_TESTB4\n");
        break;

    case CMD_TESTB5: // 写 结构体

    // p18:  驱动健壮性
//加强驱动稳定性 , 如果传递野指针过来，内核直接奔溃  
//检测用户空间指针变量是否可用，通过地址长度判断
           len = sizeof( struct args);
            if(!access_ok(_IOC_TYPE(CMD_TESTB5),(int*)arg,len)){
              return -1;
            }         

	
        if (copy_from_user(&test, (int *)arg, sizeof(test)) != 0)
        {
            printk("copy_from_user error\n");
        }
        printk("a = %d\n", test.a);
        printk("b = %d\n", test.b);
        printk("c = %d\n", test.c);
        break;

    default:
        break;
    }
    return 0;
}
/*设备操作函数*/
struct file_operations cdev_test_fops = {
    .owner = THIS_MODULE, // 将owner字段指向本模块，可以避免在模块的操作正在被使用时卸载该模块
    .unlocked_ioctl = cdev_test_ioctl,
};
static int __init timer_dev_init(void) // 驱动入口函数
{
    /*注册字符设备驱动*/
    int ret;
    /*1 创建设备号*/
    ret = alloc_chrdev_region(&dev1.dev_num, 0, 1, "alloc_name"); // 动态分配设备号
    if (ret < 0)
    {
        goto err_chrdev;
    }
    printk("alloc_chrdev_region is ok\n");

    dev1.major = MAJOR(dev1.dev_num); // 获取主设备号
    dev1.minor = MINOR(dev1.dev_num); // 获取次设备号

    printk("major is %d \r\n", dev1.major); // 打印主设备号
    printk("minor is %d \r\n", dev1.minor); // 打印次设备号
    /*2 初始化cdev*/
    dev1.cdev_test.owner = THIS_MODULE;
    cdev_init(&dev1.cdev_test, &cdev_test_fops);

    /*3 添加一个cdev,完成字符设备注册到内核*/
    ret = cdev_add(&dev1.cdev_test, dev1.dev_num, 1);
    if (ret < 0)
    {
        goto err_chr_add;
    }
    /*4 创建类*/
    dev1.class = class_create(THIS_MODULE, "test");
    if (IS_ERR(dev1.class))
    {
        ret = PTR_ERR(dev1.class);
        goto err_class_create;
    }
    /*5  创建设备*/
    dev1.device = device_create(dev1.class, NULL, dev1.dev_num, NULL, "test");
    if (IS_ERR(dev1.device))
    {
        ret = PTR_ERR(dev1.device);
        goto err_device_create;
    }

    return 0;

err_device_create:
    class_destroy(dev1.class); // 删除类

err_class_create:
    cdev_del(&dev1.cdev_test); // 删除cdev

err_chr_add:
    unregister_chrdev_region(dev1.dev_num, 1); // 注销设备号

err_chrdev:
    return ret;
}

static void __exit timer_dev_exit(void) // 驱动出口函数
{
    /*注销字符设备*/
    unregister_chrdev_region(dev1.dev_num, 1); // 注销设备号
    cdev_del(&dev1.cdev_test);                 // 删除cdev
    device_destroy(dev1.class, dev1.dev_num);  // 删除设备
    class_destroy(dev1.class);                 // 删除类
}
module_init(timer_dev_init);
module_exit(timer_dev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL v2");
MODULE_AUTHOR("topeet");
